Características de Metarhizium anisopliae

El género Metarhizium Sorokin está compuesto por hongos

entomopatógenos anamórficos, generalmente presentan coloración verdosa cuando esporulan sobre los cuerpos de artrópodos hospedadores o sobre medios de cultivo axénicos (Figura 9 a). Este hongo presenta una ontogenia enteroblástica fialídica, la célula conidiógena es una fialide. Los conidióforos son discretos, forman conidiomas y los conidios son ameroconidios, cilíndricos, hialinos a verdosos, en cadenas basípetas que se unen formando columnas (Figura 9 b y c). Inicialmente la pigmentación de los conidios es blanca, tornándose amarilla en el desarrollo temprano del conidio (4-7 días) y luego verdosa cuando los conidios ya están maduros Bischoff et al.25_. Generalmente son aislados de suelos o parasitando amplio rango de especies de insectos, en regiones tropicales y templadas. Especies de este género son utilizadas como agentes de control biológico frente a varias especies de la familia Acridoidea. Además, M. anisopliae ha sido efectiva en el control del mosquito vector de la malaria (Diptera: Culicidae).

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Figura 9. (a) Colonia de M. anisopliae crecida sobre una placa de Petri con medio de cultivo agarizado (APG); (b) Estructuras de fructificación de M. anisopliae bajo microscopio óptico, teñidas con azul de algodón en lactofenol de Ammann 0,5% p/v (400X); (c) Diagrama de estructuras de fructificación de M. anisopliae.

2.2.4.11. Etapas de mecanismo de acción de los hongos entomopatógenos

No es fácil determinar con precisión los mecanismos que intervienen en las interacciones entre los hongos entomopatógenos y los insectos. En general la mayoría de los hongos de plantas y vertebrados infectan al hospedante a través de la cutícula. El contacto entre la unidad infectiva del entomopatógeno y el insecto es indispensable para el inicio del proceso infeccioso. Las etapas en el desarrollo de la micosis son: a) Adhesión de la conidia a la cutícula del insecto.

Fenómeno que permite la fijación de los propágulos o unidades infectivas sobre la superficie del hospedante. Mecanismo donde intervienen procesos físicos, químicos y electrostáticos entre el patógeno y el hospedante 3_.

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b) Germinación de las esporas.

Luego de la adhesión existe la hidratación del conidio o espora sobre el tegumento del insecto y emisión del tubo germinativo, a través del apresorio. Los factores climáticos son importantes en el proceso germinativo. El hecho de que una cepa germine sobre el tegumento del insecto se ha considerado como un fenómeno ligado a la especificidad parasitaria. La función del apresorio es la de debilitar la cutícula en sus partes de contacto 3

c) Penetración del integumento.

Después de la germinación de las esporas, se producen una serie de transformaciones físico-químicas a nivel de tegumento, como también del conidio, que le permite al patógeno penetrar a la cutícula. La penetración se debe a enzimas producidas por la hifa infectiva 3 d) Multiplicación del hongo en el integumento.

Cuando el hongo ataca a la cutícula y penetra puede haber reacciones mecánicas en el punto de penetración y alrededor de los elementos fúngicos. Una vez en el interior del insecto, el hongo se multiplica principalmente por gemación libre y mediante las llamadas

blastósporas. Se forma una masa seudo tisular llamada granulom 3

e) Producción de toxinas

No todos los hongos o todas las cepas de una misma especie fúngica producen toxinas en el hemocele. Estas toxinas son sustancias que pueden en ciertos casos originar la muerte del insecto debido a las propiedades insecticidas, pero además de ellas actúan como inhibidores de reacciones de defensa del hospedante por alteraciones

del hemocito 3_{. Estas toxinas provienen de acefatos y aminoácidos.}

Metarhizium producen dextruxinas y Beauveria beuvericine.

✓ Macromoléculas proteicas

Son enzimas extracelulares secretadas en cantidades significativas en medios de cultivo o en el interior del insecto. Estas enzimas son fracciones de bajo o alto peso molecular y de pH ácido o básico 3_.

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✓ Toxinas de bajo peso molecular

Estas toxinas provienen de acefatos y aminoácidos. Metarhizium

producen dextruxinas y Beauveria beuvericine. La producción de

estos metabolitos secundarios es una propiedad genética de cada hongo, pero su producción puede ser alterada por factores como: nutrientes, pH, temperatura, etc.3_.

f) Muerte del insecto

La muerte por un deuteromycete ocurre generalmente antes de que el hongo coloniza el interior del hemocele y está originada por la acción de sustancias tóxicas secretadas por el hongo entomopatógeno en el insecto. La muerte del insecto marca el final de la etapa parasitaria, el hongo continúa creciendo saprofiticamente en los tejidos, o compitiendo con la flora bacteriana de ciertos insectos 3_.

g) Colonización

Luego de la muerte del insecto, el micelio invade todos los órganos y tejidos comenzando en ciertos casos por el tejido graso. El cadáver se transforma en una momia resistente a la descomposición bacteriana 3_. h) Esporulación

Una vez que las hifas atraviesan el tegumento ellas pueden quedar en esta etapa vegetativa o pasar a la reproductiva dentro de 24 a 48 horas, con formación de conidios y esporas, si las condiciones de humedad relativa son altas3_.

i) Diseminación

Los conidios o esporas formadas sobre el insecto se diseminan por acción del viento, agua, el propio hombre y otros organismos 3_. 2.2.5. Factores que influyen en el desarrollo de hongos entomopatógenos

Los hongos, al igual que otros organismos que se desarrollan en el suelo requieren de ciertas condiciones esenciales para sobrevivir y desarrollarse, la presencia de estas condiciones está directamente relacionada con la composición del suelo, entre ellos, la cantidad de materia orgánica, las condiciones ambientales y el pH del suelo28 _{.Las infecciones por hongos, especialmente las epizootias (poblaciones del} hongo del suelo), son altamente dependientes de la población del hospedero en

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condiciones climáticas ideales. Se requiere una adecuada humedad y temperatura para el éxito en la esporulación y germinación de las esporas 29_.

a) Temperatura

La temperatura es uno de los factores abióticos importantes para los hongos entomopatógenos, porque afecta la germinación de las esporas, el desenvolvimiento y penetración del tubo germinativo, la colonización y reproducción, la velocidad de desarrollo micelial en el insecto y la velocidad de

la evolución de la enfermedad 30_{. Temperaturas muy bajas o altas afectan la}

estabilidad de los patógenos en el almacenamiento, durante las aplicaciones en campo y la ocurrencia natural en el agroecosistema. El óptimo de temperatura

oscila entre 20 y 30 °C con límites entre 5 y 35 °C.Sin embargo, temperaturas

bajas entre 10 y 15°C, aseguran la supervivencia de las esporas, permitiendo la presencia en el medio. La supervivencia de sus conidios en el suelo es menor cuanto más elevada es la temperatura y cuando es alto el porcentaje de saturación del agua y las exigencias de temperatura varía para cada especie 31_.

b) Humedad

La humedad relativa actúa en la germinación y penetración, y se considera indispensable para la reproducción de los hongos entomopatógenos. Por otro lado, mientras que la temperatura afecta la velocidad del proceso de la enfermedad, la falta de humedad adecuada puede perjudicar el establecimiento

de una epizootia 31_{. Los hongos patógenos de insectos y ácaros, cumplen los}

procesos de penetración, infección, desarrollo hifal y esporulación en ambientes con adecuada saturación de agua, que debe ser mayor del 90%, esta condición es un factor necesario para que se desarrollen nuevas epizootias. Sin embargo, dentro del insecto muerto, las esporas pueden resistir bajas humedades relativas gracias a la formación de estructuras de resistencia 31_.

c) pH

Generalmente los hongos requieren para su crecimiento un pH óptimo por debajo de 5,0 de esta manera el desarrollo se ve favorecido en suelos ácidos (Peña et al.32_).

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d) Radiación Solar

La luz solar actúa en la germinación de las esporas y en los estados iniciales de

crecimiento 31. _{Cuando hay exposición directa de los rayos solares, disminuye}

notablemente la capacidad de esporulación y hay inhibición en la germinación de esporas en un 50%. Por lo anterior, se recomienda, en lo posible, cubrir el inoculo con un poco de suelo, inmediatamente de realizar la aplicación 33 34_. e) Materia Orgánica

Es de gran importancia que el suelo donde se establecen los hongos entomopatógenos contenga más del 10% de materia orgánica, porque le proporciona nutrientes necesarios para establecimiento y desarrollo del hongo34_.

El hongo Beauveria bassiana una vez establecida en la materia orgánica eleva

el porcentaje de disponibilidad de nitrógeno, fosforo y potasio y a medida que pasa el tiempo su contenido va incrementándose 35_.

Cuadro N° 01. Factores que influyen para el desarrollo de hongo entomopatógenos

Factores que influyen en el desarrollo de hongos entomopatógenos. Fuente 36.

2.2.6. Aplicación de hongos entomopatógenos

Las aplicaciones se realizan con el uso de una bomba de aspersión de manera similar que los insecticidas, se recomienda hacer tres aplicaciones: la primera aplicación debe realizarse 20 días antes de la siembra de la papa, es decir, en la preparación del terreno con el fin de ser incorporado; la segunda aplicación debe hacerse en la emergencia del cultivo, preferiblemente en un día poco soleado, en la base de la planta y se debe cubrir con suelo, la tercera aplicación se debe hacer antes del aporque 37_.

Factor Descripción

pH Crecimiento entre 5.7 – 5.9

Temperatura

Crecimiento entre 25 – 30 ºC (mínimo de 10 ºC y máximo de 30 ºC)

Materia orgánica más del 10 %, de materia orgánica

Humedad Alrededor del 94 %

Necesidades Nutricionales

Sacarosa, fuentes de carbono (glucosa, almidón, pectina) y nitrógeno (peptina).

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